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《現(xiàn)代農(nóng)業(yè)雜志》2014年第七期

一、平均氣溫和降水變化情況分析

1.平均氣溫變化情況氣溫作為一個(gè)重要的氣象因子，它的變化是衡量氣候變化的一個(gè)重要指標(biāo)。圖1是阿爾山地區(qū)1956~2005年平均氣溫變化曲線圖，由圖趨勢(shì)線分析，近50年來(lái)，阿爾山地區(qū)的平均氣溫是呈上升趨勢(shì)的，在上世紀(jì)90年代以后，平均氣溫上升的趨勢(shì)尤為明顯，根據(jù)最小二乘法計(jì)算，近50年平均氣溫上升了0.3℃/10a，其中90年代后氣溫上升的貢獻(xiàn)率最大，達(dá)到0.77/10a。平均氣溫上升使極端天氣事件出現(xiàn)的概率增大，在阿爾山地區(qū)尤其表現(xiàn)為高溫、干旱日數(shù)的2.降水變化情況降水的多寡直接關(guān)系到一個(gè)地區(qū)的干旱與否，從而導(dǎo)致該地區(qū)生態(tài)植被的好與差。圖2是阿爾山地區(qū)50年年降水量曲線變化圖，從圖波動(dòng)曲線分析，50年代末、1987~1998年屬于降水偏多期，1998年以后為降水偏少期，其它時(shí)段在正常值附近振蕩。從總的趨勢(shì)分析，近50年來(lái)阿爾山地區(qū)總的降水趨勢(shì)是偏少的，1998年以后年降水量減少尤為突出。由最小二乘法計(jì)算，近50年來(lái)阿爾山地區(qū)的年降水量減少了7.8毫米/10a，1998年以來(lái)年降水量減少的最明顯，50年來(lái)年降水量最小值和次小值均出現(xiàn)在此階段，此階段降水量只是正常年份的81%，個(gè)別年份只有60%，加之氣溫升高，降水時(shí)空分布不均勻等原因，阿爾山地區(qū)極端天氣事件頻發(fā)，高溫干旱加劇，對(duì)阿爾山地區(qū)的生態(tài)造成了嚴(yán)重的破壞，湖泊、濕地萎縮甚至干涸。

二、濕潤(rùn)指數(shù)變化情況

1.年代際分布特征表1是通過(guò)K指數(shù)計(jì)算公式計(jì)算出阿爾山地區(qū)70年代、80年代、90年代和2001~2007年濕潤(rùn)指數(shù)。從表中可分析出，只有80年代K值為1.07>1,為濕潤(rùn)期，其余均為水分虧損期，特別從80年代后，K值一直呈變小的趨勢(shì)，這與80年代后，年平均氣溫呈上升趨勢(shì)導(dǎo)致潛在蒸散量增大和年降水量的減少是相吻合的。因此阿爾山地區(qū)的地表濕潤(rùn)度呈下降趨勢(shì)，大氣的干燥度增大。

2.月分布特征從表2可以看出，阿爾山市月均濕潤(rùn)指數(shù)分布不均勻，較好的只有1月、2月、7月、8月和12月，在這些月中只有1月和12月降水量是潛在蒸散量的2倍以上，但這些月份是阿爾山的冬季，對(duì)植被和作物的生長(zhǎng)基本上沒(méi)有作用，而7月和8月降水量是潛在蒸散量的1倍以上，能夠很好的滿足作物的生理需水量，是濕潤(rùn)多水階段。3~6月和9~11月則是相對(duì)干旱階段，在這個(gè)階段大氣降水不能滿足作物的生理需水量（尤其是4月和5月，大氣降水不到作物生理需水量的一半），容易出現(xiàn)春旱、秋旱和春夏連旱，極易出現(xiàn)春秋季的高森林火險(xiǎn)，春旱和夏旱對(duì)植被和林木的生長(zhǎng)發(fā)育影響較大，而6月份的干旱則會(huì)造成農(nóng)作物的減產(chǎn)。

3.季分布特征從表3分析阿爾山市一年中冬季是最濕潤(rùn)的季節(jié)，春季是最干燥的季節(jié)，容易發(fā)生春旱，秋季次之。潛在蒸散量的最大值在春季，最小值在冬季。冬季的多年濕潤(rùn)指數(shù)平均值（K）大于1，但由于冬季降水對(duì)阿爾山地區(qū)植被和作物生長(zhǎng)基本上沒(méi)有影響，故在此不作具體分析。而夏季盡管多年的濕潤(rùn)指數(shù)平均值（K）大于1，但是水分狀況不是很好，也有階段性干旱發(fā)生，在37年里有11年K〈1，約占30%，而夏季的降水量占全年的2/3，且是植被和作物生長(zhǎng)關(guān)鍵時(shí)期，如出現(xiàn)干旱對(duì)生態(tài)環(huán)境和作物的產(chǎn)量會(huì)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失甚至是災(zāi)難性的（如2007年的嚴(yán)重伏旱）。而春秋兩季K〈1的年數(shù)均在20年以上，春季甚至達(dá)33年，極容易出現(xiàn)春秋季干旱，這是阿爾山地區(qū)容易發(fā)生春秋季特別是春季森林火災(zāi)的根本原因。據(jù)各個(gè)季節(jié)變化情況分析，潛在蒸散量呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，只有夏季的變化趨勢(shì)最明顯，夏季出現(xiàn)階段性干旱的的機(jī)率會(huì)越來(lái)越大，其它三季變化不明顯；同時(shí)濕潤(rùn)指數(shù)呈下降趨勢(shì)，且在90年代以后呈加快的趨勢(shì)。這說(shuō)明阿爾山地區(qū)干旱化會(huì)越來(lái)越重。

4.潛在蒸散量變化趨勢(shì)分析如圖3所示，阿爾山市近37年來(lái)年均潛在蒸散量呈波浪式上升趨勢(shì)，其線性趨勢(shì)系數(shù)為每10年20.01毫米，潛在蒸散量受到氣溫、風(fēng)速、相對(duì)濕度、大氣壓等氣象要素的綜合作用，阿爾山市年平均氣溫呈上升趨勢(shì)（線性趨勢(shì)系數(shù)為每10年0.47℃），年平均相對(duì)濕度呈下降趨勢(shì)（線性趨勢(shì)系數(shù)為每10年0.01），12米高度年平均風(fēng)速呈減小趨勢(shì)（線性趨勢(shì)系數(shù)為每10年0.14米/秒），年均大氣壓呈增加趨勢(shì)（線性趨勢(shì)系數(shù)為每10年0.58hpa）。潛在蒸散量的增大主要原因是受到全球氣候變暖的影響，氣溫上升等因素導(dǎo)致了阿爾山市地表潛在蒸散量的增大(表4)，阿爾山市近37年來(lái)的潛在蒸散量與各氣象因子的相關(guān)性不是很好，在這些因子中只與年平均氣溫相關(guān)性略好些，隨著年平均氣溫的升高而增大。在1971~2007年中，年均潛在蒸散量最小值出現(xiàn)在1971年，為260.6毫米，最大值出現(xiàn)在2007年，為439.13毫米，兩者相差1.6倍。

5.年均濕潤(rùn)指數(shù)變化趨勢(shì)分析如圖4所示，從阿爾山市濕潤(rùn)指數(shù)變化曲線可以清楚的分析到，阿爾山地區(qū)近37年來(lái)濕潤(rùn)指數(shù)一直呈下降的趨勢(shì)，其值在變小，尤其在21世紀(jì)后，濕潤(rùn)指數(shù)呈急劇下降趨勢(shì)，這與降水量減少和潛在蒸散量增大有關(guān)。濕潤(rùn)指數(shù)最大出現(xiàn)在1988年（2.04），次大值出現(xiàn)在1985年（2.0），盡管降水量最大值出現(xiàn)在1998年，但由于氣溫最高（2007年除外），導(dǎo)致其蒸散量偏大，使得濕潤(rùn)指數(shù)偏小。最小值則出現(xiàn)在2007年（0.71），這與氣溫最高和降水偏少相吻合。在近37年中有3年K〈1（1999、2004、2007），這表明這三年的降水量不能滿足作物生長(zhǎng)過(guò)程中的生理需求，而其他年份是可以滿足的，這說(shuō)明阿爾山地區(qū)總體水資源狀況是良好的，大氣降水可以滿足作物生長(zhǎng)過(guò)程中的生理需求，但是近幾年來(lái)阿爾山地區(qū)出現(xiàn)的嚴(yán)重階段性干旱，應(yīng)引起足夠的重視，同時(shí)它也表明，在全球氣溫呈升高趨勢(shì)的背景下，阿爾山市的降水有向集中發(fā)展的趨勢(shì)，階段性干旱會(huì)越來(lái)越嚴(yán)重。

三、小結(jié)

1.從20世紀(jì)80年代以來(lái)，受全球氣候變暖的影響，阿爾山市地表潛在蒸散量一直呈增大的趨勢(shì)。

2.21世紀(jì)以來(lái)，濕潤(rùn)指數(shù)呈現(xiàn)急劇下降的趨勢(shì)，這是由于降水量減少和潛在蒸散量增大造成的。

3.從濕潤(rùn)指數(shù)分析，春秋季最干燥，最容易發(fā)生旱災(zāi)，其次是夏季和冬季。尤其應(yīng)引起注意的是21世紀(jì)以來(lái)夏旱的發(fā)生頻率有增多的趨勢(shì)，這對(duì)阿爾山市的生態(tài)環(huán)境和作物生長(zhǎng)影響較大，應(yīng)采取必要的措施合理開(kāi)發(fā)自然資源，以使本地區(qū)的富足的生態(tài)資源得到永續(xù)利用。

4.從對(duì)濕潤(rùn)指數(shù)（K）、潛在蒸散量（Eti）、年降水量（R）、年平均氣溫（T）的趨勢(shì)分析來(lái)看，阿爾山市干旱化有加重的趨勢(shì)，降水有集中的趨勢(shì)，階段性干旱有加快發(fā)展的趨勢(shì)，生態(tài)環(huán)境有惡化的趨勢(shì)，在這樣的氣候條件下，濕地會(huì)逐漸萎縮甚至于消失。

作者：李振海單位：高力板氣象站